xcode - 创建常量跳转表；代码；铛;汇编

Question

当尝试在我的 asm 程序中为 iphone (arm64) 创建跳转表时，我遇到了一个很奇怪的问题:

.globl my_func
my_func:
...
//jump (switch) table
.L.f_switch:
    .short .L.case0 - .L.f_switch
    .short .L.case1 - .L.f_switch
    ...
.L.case0:
//some case code
...
.L.case1:
//other case code 

编译后，此表将由零而不是实际值填充。通过转储编译好的目标文件可以看出。

(__TEXT,__text) section
_my_func:
0000000000000000    adr x4, #16
0000000000000004    ldrh    w5, [x4, x3, lsl #1]
0000000000000008    add x4, x4, w5, uxth
000000000000000c    br  x4
.L.f_switch:
0000000000000010    .long   0x00000000
0000000000000014    .long   0x00000000
0000000000000018    .long   0x00000000
000000000000001c    nop

如何解决？

Answer 1

我相信您观察到的条目设置为 0 与重定位有关。编译器可能发出链接器最终解析的重定位信息。为此，我创建了这个小示例程序:

测试.s

.text
.align 4
.globl _main
_main:
    adr  x0, .L.f_switch
    ldr  w1, [x0, x1, LSL#2]
    add  x0, x0, x1
    br   x0

.L.f_switch:
    .word  .L.case0 - .L.f_switch
    .word  .L.case1 - .L.f_switch
    .word  .L.case2 - .L.f_switch

.L.case0:
    nop

.L.case1:
    nop

.L.case2:
    nop

    ret

我正在使用 XCode 7，clang 报告了 clang --version 的版本信息:

Apple LLVM version 7.0.0 (clang-700.0.72)
Target: x86_64-apple-darwin14.5.0
Thread model: posix

为了简化命令行操作，我设置了一个环境变量来指向我的 iPhone SDK:

export ISYSROOT="/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS.sdk/"

第一个实验是将test.s编译成test.o。我使用这个命令:

clang -x assembler  -arch arm64 test.s -o test.o -c

现在，如果我使用 otool 转储 test.o，使用:

otool -drGtv test.o

我明白了:

test.o:
Data in code table (0 entries)
offset     length kind
Relocation information (__TEXT,__text) 6 entries
address  pcrel length extern type    scattered symbolnum/value
00000018 False long   True   SUB     False     .L.f_switch
00000018 False long   True   UNSIGND False     .L.case2
00000014 False long   True   SUB     False     .L.f_switch
00000014 False long   True   UNSIGND False     .L.case1
00000010 False long   True   SUB     False     .L.f_switch
00000010 False long   True   UNSIGND False     .L.case0
(__TEXT,__text) section
_main:
0000000000000000        adr     x0, #16
0000000000000004        ldr     w1, [x0, x1, lsl #2]
0000000000000008        add      x0, x0, x1
000000000000000c        br      x0
.L.f_switch:
0000000000000010        .long   0x00000000
0000000000000014        .long   0x00000000
0000000000000018        .long   0x00000000
.L.case0:
000000000000001c        nop
.L.case1:
0000000000000020        nop
.L.case2:
0000000000000024        nop
0000000000000028        ret

编译器(汇编程序)已为等式的两个部分(.L.case# 和 .L.F_switch 发出了 00000010、00000014 和 00000018 的重定位条目).表格本身充满了占位符零。解决重定位将是链接器的工作。我可以使用如下命令手动链接上面的 test.o:

ld  -demangle -dynamic -arch arm64 -iphoneos_version_min 5.0.0 -syslibroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS.sdk/ -o test -L/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS.sdk//usr/lib/system test.o -lSystem /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../lib/clang/7.0.0/lib/darwin/libclang_rt.ios.a

我现在可以使用 otool 通过如下命令转储最终的可执行文件:

otool -drGtv test

并得到这个输出:

test:
Data in code table (0 entries)
offset     length kind
(__TEXT,__text) section
_main:
0000000100007f80        adr     x0, #16
0000000100007f84        ldr     w1, [x0, x1, lsl #2]
0000000100007f88        add      x0, x0, x1
0000000100007f8c        br      x0
.L.f_switch:
0000000100007f90        .long   0x0000000c
0000000100007f94        .long   0x00000010
0000000100007f98        .long   0x00000014
.L.case0:
0000000100007f9c        nop
.L.case1:
0000000100007fa0        nop
.L.case2:
0000000100007fa4        nop
0000000100007fa8        ret

请注意，所有重定位都已由最终可执行文件中的链接器解析。

或者，我可以一步编译和链接所有内容，生成可执行文件 test，命令如下:

clang -x assembler  -arch arm64 -L$ISYSROOT/usr/lib/system --sysroot=$ISYSROOT test.s -o test

我将其拆分以显示目标文件的外观以及链接后生成的可执行文件。